(Ph.D. (Techn.)), Associate Professor
доцент кафедры «Системотехника и управление в технических системах», кандидат технических наук, доцент
(Dr. Sci. (Techn.)); Professor
профессор кафедры «Системотехника и управление в технических системах» доктор технических наукт, профессор
(Dr. Sci. (Techn.)), Professor
профессор кафедры «Электроэнергетика и электротехника», доктор технических наук, профессор
Postgraduate Student
аспирант кафедры «Системотехника и управление в технических системах»
Postgraduate Student
аспирант кафедры «Системотехника и управление в технических системах»
Postgraduate Student
аспирант кафедры «Системотехника и управление в технических системах»
The paper considers the problem of a microgrid output inverter selecting, when information about operating conditions is uncertain. The following factors are considered as sources of uncertainty in information about operating conditions: the possibility of the load increasing in the area, for which the microgrid is being designed, the prospects for its integration into the local power supply system, based on the microgrid, operating in the given region, as well as possible changes in the element base due to import substitution.
A system of criteria and a methodology for optimal selection have been developed, based on a combination of multi-vector optimization approaches and the hierarchy analysis method. The quality criterion of generated energy, the criterion of reliable operation in conditions of information uncertainty and the criterion of economic indicators were cho- sen as vector criteria. The total number of scalar criteria that are components of the specified vector criteria is seven. At the first stage of selection, an algorithm is used for expert assessment of the importance of vector criteria and their scalar components, as well as values of these criteria for compared alternatives, using of the hierarchy analysis method. At the second stage of selection, considered inverters are ranked according to a global criterion, calculated based on results of the first stage. The technique is demon- strated by choosing between three well-known schemes of autonomous inverters: a voltage inverter with PWM-shaping of the output curve, a current inverter with a variable struc- ture and a group multilevel inverter based on a universal source of levels, when they are operating in autonomous or integrated into the system of other microgrid modes. The de- scribed selection technique can be used, when other microgrid conversion equipment de- vices are selecting.
Рассмотрена задача выбора выходного инвертора микрогрид при неопределенности информации об условиях эксплуатации. В качестве источников неопределенностей информации об условиях эксплуатации рассматриваются такие факторы, как возможности увеличения нагрузки в местности, для которой проектируется микрогрид, перспективы ее интегрирования в локальную систему электроснабжения на основе действующих в данном регионе микрогрид, а также возможные изменения в элементной базе в связи с импортозамещением. Разработаны система критериев и методика оптимального выбора, основанная на сочетании подходов многовекторной оптимизации и метода анализа иерархий. В качестве векторных критериев выбраны критерий качества генерируемой энергии, критерий надежного функционирования в условиях неопределенности информации и критерий экономических показателей. Общее число скалярных критериев, являющихся компонентами указанных векторных критериев, равно семи. На первом этапе выбора используется алгоритм экспертной оценки важности векторных критериев и их скалярных компонентов, а также значений этих критериев для сравниваемых альтернатив по методу анализа иерархий. На втором этапе выбора производится ранжирование рассматриваемых инверторов по глобальному критерию, рассчитываемому на основании результатов первого этапа. Методика продемонстрирована на выборе между тремя известными схемами автономных инверторов: инвертором напряжения с ШИМ-формированием выходной кривой, инвертором тока с изменяемой структурой и групповым многоуровневым инвертором на основе универсального источника уровней при их эксплуатации в автономном или интегрированном в систему других микрогрид режимах. Описанная методика выбора может быть использована при выборе других устройств преобразовательного оборудования микрогрид.